способ получения сахаросодержащего продукта

Формула изобретения

Способ получения сахаросодержащего продукта, предусматривающий замачивание зерна овса в воде с рН 3,0 при соотношении компонентов 1:3 в течение 60 мин при температуре 40°С с последующей промывкой, обработку целлюлолитическим ферментным препаратом «БИОБЕЙК-721» при гидромодуле 1:3, температуре 40-45°С, рН 4,5-5,0 в течение 30-60 мин для гидролиза клеточных стенок зерна, после обработки промывку зерна и диспергирование до степени измельчения не более 300 мкм, сушку, диспергирование до степени измельчения не более 200 мкм, обработку измельченного зерна амилолитическим ферментным препаратом БАН 480 Л при гидромодуле 1:3, температуре 85-90°С и рН 4,5-5,0 в течение 50-60 мин с последующей инактивацией и проведение осахаривания разжиженной массы ферментным препаратом САН ЭКСТРА Л, имеющим амилолитическую активность 550 ед/мл и глюкоамилазную активность 7500 ед/мл, при этом процесс ведут при гидромодуле 1:3, температуре 55-60°С, рН 4,5-5,0 в течение 40-60 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при получении сахаросодержащих продуктов.

Известен способ получения сахаросодержащего продукта из измельченного до муки зерна ржи, предусматривающий смешивание его с водой при соотношении 1:3 до образования суспензии, разжижение последней амилолитическими и цитолитическими ферментами муки при ее подогреве до 80°С со скоростью 1°С/мин с 30-минутными паузами при 40°С, 60°С, 70°С, термообработку продукта при температуре 120-125°С в течение 2-3 мин [RU 2085590 С1, С13К 1/06, 27.07.97]. Ферментолиз проводят композицией ферментных препаратов, содержащей цитазу с высокой ксилоназной активностью в количестве 0,5-0,7 единиц цитолитической активности/г безводной муки, грибную -амилазу в количестве 2-2,05 единиц амилолитической активности и/или глюкоамилазу в количестве 0,5-1,5 единиц глюкоамилазной активности/г крахмала муки. Процесс проводят при температуре 55-57°С, рН-среды 5,3-5,5 в течение 16-20 часов, после чего гидролизат нагревают до 80°С для инактивации ферментов.

Недостатком данного способа является длительность способа производства.

Известен способ получения сахаросодержащего продукта, предусматривающий смешивание ржаной муки с водой при их соотношении 1:3 до образования суспензии, разжижение последней амилолитическими ферментами муки при температуре 56-65°С и рН-среды 4,5-5,0 в течение 10-30 мин, гидролиз разжиженной суспензии ферментом до заданного содержания редуцирующих веществ и инактивацию фермента [RU 2013449, С13К 1/06, 30.05.1994]. Для гидролиза используют фермент глюкоамилазу в количестве 4,0-7,0 единиц глюкоамилазной активности/г крахмала муки, и процесс ведут в течение 5,0-22,0 ч при температуре 56-65°С. Полученный сахаросодержащий продукт имеет следующий химический состав (на 100 г сухого вещества): белки - 11,22 г, липиды - 1,76 г, углеводы - 81,11 г, в том числе моно- и дисахариды - 55,83 г, гемицеллюлоза - 9,05 г, клетчатка - 3,02 г, минеральные вещества - 2,13 г, в том числе калий - 398,00 мг, кальций - 29,80 мг, магний 90,00 мг, натрий - 78,00 мг, железо 2,50 мг.

Недостатком данного способа является то, что полученный продукт не обеспечивает достаточно высокой пищевой ценности, так как в качестве исходного сырья для получения сахаросодержащего продукта используется ржаная мука, имеющая невысокую пищевую ценность, и длительный процесс ферментативного гидролиза при осахаривании.

Технический результат изобретения заключается в ускорении процесса и повышении пищевой ценности готового продукта.

Технический результат достигается тем, что в предложенном способе получения сахаросодержащего продукта, предусматривающем замачивание зерна овса в воде с рН 3,0 при соотношении компонентов 1:3 в течение 60 минут при температуре 40°С с последующей промывкой, обработку целлюлитическим ферментным препаратом БИОБЕЙК-721 (маназа, ксиланаза, целлобиаза, экзо- -1,4-глюкозидаза) в количестве 0,1-0,2% к массе зерна при гидромодуле 1:3, температуре 40-45°С, рН 4,5-5,0 в течение 30-60 минут для гидролиза клеточных стенок зерна. После обработки зерно промывают и диспергируют до степени измельчения не более 300 мкм, сушат и диспергируют до степени измельчения не более 200 мкм. Измельченное зерно обрабатывают амилолитическим ферментным препаратом БАН 480 Л ( -1,4-глюкан-4-глюкангидролаза), имеющим амилолитическую активность 4000 ед/г в количестве 0,02-0,03% к массе зерна при гидромодуле 1:3, температуре 85-90°С и рН 4,5-5,0 в течение 50-60 минут с последующей инактивацией, после чего проводят осахаривание разжиженной массы ферментным препаратом САН ЭКСТРА Л ( -1,4-глюкогидролаза) в количестве 0,06-0,08% к массе зерна, имеющим амилолитическую активность 550 ед/мл и глюкоамилазную активность 7500 ед/мл, процесс ведут при гидромодуле 1:3, температуре 55-60°С, рН 4,5-5,0 в течение 40-60 минут.

Способ осуществляют следующим образом.

Зерно овса, соответствующее 3 классу по ГОСТ 28673-90, замачивают в подкисленной воде с рН 3,0 при соотношении компонентов 1:3 в течение 60 минут при температуре 40°С. За это время зерно прогревается равномерно по всему объему, а также происходит набухание целлюлозы, что приводит к ускорению реакции гидролиза клеточных стенок. После чего воду сливают и промывают зерно.

Затем проводят гидролиз клеточных стенок зерна овса с применением целлюлолитического ферментного препарата БИОБЕЙК-721 (свидетельство о государственной регистрации №77.99.11.9.У.3759.10.04 от 05.10.2005) при следующих условиях: гидромодуль 1:3, температура 40-45°С, рН 4,5-5,0, дозировка ферментного препарата БИОБЕЙК-721 - 0,1-0,2% к массе зерна в течение 30-60 минут. Для стабилизации рН 4,5-5,0 используют цитратный буфер. За это время увеличивается проницаемость клеточных стенок зерна, и его влажность за минимальное время гидролиза достигает 40% за счет того, что под действием ферментов целлюлолитического действия происходит гидролиз целлюлозы, гемицеллюлозы и изменение структуры целлюлозы, т.е. переход из кристаллического состояния в аморфное, что значительно облегчает процесс диспергирования зерна и позволяет сохранить ценные питательные компоненты оболочек зерна в конечном продукте. Затем воду сливают и зерно вновь промывают.

Обработанное зерно диспергируют до степени измельчения не более 300 мкм, сушат при температуре 180°С до влажности не более 10% и вновь диспергируют до степени измельчения не более 200 мкм.

Измельченное зерно обрабатывают амилолитическим ферментным препаратом БАН 480 Л (свидетельство о государственной регистрации №77.99.02.916.Д.003854.06.02 от 20.06.2002) в количестве 0,02-0,03% к массе зерна при гидромодуле 1:3, температуре 85-90°С, рН 4,5-5,0 в течение 50-60 минут с целью интенсивного разрушения крахмальных зерен и разжижения массы, что улучшает условия для действия ферментного препарата при проведении осахаривания. Для стабилизации рН 4,5-5,0 используют цитратный буфер.

На следующей стадии проводят инактивацию ферментного препарата БАН 480 Л, т.к. при высоких дозировках амилолитических ферментных препаратов после достижения максимума глюкозный эквивалент начинает уменьшаться за счет ресинтеза из глюкозы изомальтозы, изомальтотриозы и панозы. Для инактивации ферментного препарата БАН 480 Л, отличающегося термостабильностью, разжиженную массу кипятят в течение 10 минут.

Далее проводят осахаривание разжиженной массы ферментным препаратом САН ЭСТРА Л (свидетельство о государственной регистрации №77.99.02.916.Д.000594.01.03 от 28.01.2003), для чего массу охлаждают до температуры 55-60°С и добавляют ферментный препарат в количестве 0,06-0,08% к массе зерна, что обусловливает эффективное ведение осахаривания. Продолжительность осахаривания определяется необходимой степенью глубины гидролиза крахмала зерна овса, что составляет период 40-60 минут. При этом обеспечивается образование сахаросодержащего продукта с содержанием моно- и дисахаридов 96,6 мас.% в пересчете на крахмал.

Предложенный способ поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1. 1000 г зерна овса тщательно промывают под проточной водой, замачивают в подкисленной воде с рН 3,0 при соотношении компонентов 1:3 в течение 60 минут при температуре 40°С при периодическом перемешивании. После чего воду сливают и зерно овса промывают. Затем зерно заливают водой с применением цитратного буфера при рН 4,5, гидромодуле 1:3 и добавляют ферментный препарат БИОБЕЙК-721 в количестве 1,760 г и проводят гидролиз в течение 30 минут при температуре 45°С и периодическом перемешивании. После воду сливают, зерно вновь промывают. Далее зерно диспергируют до степени измельчения не более 300 мкм, сушат при температуре 180°С до влажности не более 10% и вновь диспергируют до степени измельчения не более 200 мкм.

Измельченное зерно заливают водой с применением цитратного буфера при рН 4,5, гидромодуле 1:3 и добавляют ферментный препарат БАН 480 Л в количестве 0,264 г и осуществляют разжижение массы при температуре 90°С в течение 50 минут при периодическом перемешивании. После чего разжиженную массу кипятят в течение 10 минут. Затем массу охлаждают до температуры 55°С и вносят ферментный препарат САН ЭКСТРА Л в количестве 0,704 г и производят процесс осахаривания в течение 40 минут.

В зависимости от области применения и длительности хранения полученный сахаросодержащий продукт может подвергаться высушиванию до содержания сухих веществ 96%. Полученный сахаросодержащий продукт имеет кремовый цвет и следующий состав (на 100 г сухого вещества): белки - 14,20 г, липиды - 6,33 г, углеводы - 88,64 г, в том числе моно- и дисахариды - 40,00 г, гемицеллюлоза - 10,21 г, клетчатка - 10,93 г, -глюкан - 1,17 г, минеральные вещества - 5,62 г, в том числе калий - 429,98 мг, кальций - 119,49 мг, магний 137,88 мг, натрий - 37,79 мг, железо - 5,65 мг, витамины - 118,68 мг, в том числе биотин - 15,32 мкг, пантотеновая кислота - 1,02 мг, рибофлавин - 0,12 мг, тиамин - 0,49 мг, холин - 112,33 мг.

Пример 2.

1000 г зерна овса тщательно промывают под проточной водой, замачивают в подкисленной воде с рН 3,0 при соотношении компонентов 1:3 в течение 60 минут при температуре 40°С при периодическом перемешивании. После чего воду сливают и зерно овса промывают. Затем зерно заливают водой с применением цитратного буфера при рН 5,0, гидромодуле 1:3 и добавляют ферментный препарат БИОБЕЙК-721 в количестве 0,880 г и проводят гидролиз в течение 60 минут при температуре 40°С и периодическом перемешивании. После воду сливают, зерно вновь промывают. Далее зерно диспергируют до степени измельчения не более 300 мкм, сушат при температуре 180°С до влажности не более 10% и вновь диспергируют до степени измельчения не более 200 мкм.

Измельченное зерно заливают водой с применением цитратного буфера при рН 5,0, гидромодуле 1:3 и добавляют ферментный препарат БАН 480 Л в количестве 0,176 г и осуществляют разжижение массы при температуре 85°С в течение 60 минут при периодическом перемешивании. После чего разжиженную массу кипятят в течение 10 минут. Затем массу охлаждают до температуры 60°С и вносят ферментный препарат САН ЭКСТРА Л в количестве 0,528 г и производят процесс осахаривания в течение 60 минут.

В зависимости от области применения и длительности хранения полученный сахаросодержащий продукт может подвергаться высушиванию до содержания сухих веществ 96%. Полученный сахаросодержащий продукт имеет кремовый цвет и следующий состав (на 100 г сухого вещества): белки - 14,00 г, липиды - 5,95 г, углеводы - 88,70 г, в том числе моно- и дисахариды - 45,27 г, гемицеллюлоза - 10,36 г, клетчатка - 11,43 г, -глюкан - 1,22 г, минеральные вещества - 5,55 г, в том числе калий - 427,20 мг, кальций - 117,00 мг, магний 132,45 мг, натрий - 35,62 мг, железо - 5,85 мг, витамины - 116,87 мг, в том числе биотин - 14,38 мкг, пантотеновая кислота - 0,90 мг, рибофлавин - 0,08 мг, тиамин - 0,54 мг, холин - 110,69 мг.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает ускорение процесса получения сахаросодержащего продукта с 5-22 ч до 3-4 ч за счет сокращения по времени стадии осахаривания и повышение его пищевой ценности за счет применения в качестве исходного сырья зерна овса, обладающего богатым химическим составом, что позволит обогащать пищевые продукты не только моно- и дисахаридами, но и белками, пищевыми волокнами, витаминами и минеральными веществами.